面向超大船体外表面的喷涂机械臂研究中绪论

1.1课题背景及研究的目的和意义

近年来随着喷涂机器人机械结构及电气控制技术的发展及成本的下降，同时在提高涂装质量、提高材料利用率、降低涂装成本及环保等方面具有很大优势，因此喷涂机器人己被广泛应用于制造业的各个领域。目前国内大型船舶喷涂行业仍采用工作落后的、传统的人工作业方式，造成员工的劳动强度大工作过程中产生的有害气体影响工人的健康，而且喷涂质量不稳定，造成船体喷涂作业的反喷率较高，制约了生产力，因此研制大型船体自动化涂装设备具有重要的应用价值。

对于大型舰船，长时间处于海洋运行环境中，对船舰表面的防腐性能提出了很高的要求，因此必须定期对其进行喷漆维护，以确保舰船运行的安全性。本文通过船舶自动喷涂成套装备的研制，致力于突破船舶分段复杂曲面防腐涂料自动喷涂技术，掌握船舶分段自动涂装工艺，在国际率先研发车载式移动涂装机器人自动喷涂装备，解决船舶分段外表面涂装效率低、喷涂质量不稳定等问题，为提升船舶分段制造工艺与自动化水平提供装备基础，示范应用成功，提高我国造船业整体水平。

1.2国内外研究现状

1.2.1船体复杂曲面喷涂机器人国内外研究现状

机器人喷涂技术是国外一项较成熟的技术，己经有多年的研究和发展历史，随着制造业的发展，众多的工业机器人厂家迅速崛起，日本的安川MOTOMAN公司、瑞士和瑞典的ABB、德国的KUKA公司和日本的FANUC公司均有生产喷涂机器人。除此以外，许多小企业也开始投入到喷涂机器人行业，如瑞士金马生产和研发的静电粉末喷涂设备。如图1-1所示，喷涂机器人广泛用于家居、电子等行业。

喷涂机器人对于超大船体外表面的应用，早在1998年，日本浦上技术研究所设计的"V-ROBO SYSTEM"，如图1-2所示，采用远程控制的吸附式自驱动机器人，己经应用于美国航空母舰的维护，它可以代替人工完成在船体、大型油气罐和建筑等大型表面的喷砂、喷水、喷漆、检查和其他的工作。相比较传统的人工作业，"V-ROBO SYSTEM”可以由操作人员在地面完成远程操作，保证了人在工作过程中的清洁与安全，极大地减少了人工的成本。" V-ROBOSYSTEM”可以附带各种各样的工具以适应不同的工作需求。